CC BY
64
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2004, том 10, № 24-25
================= ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ =============
УДК 504.052:631.6 (517.3)
ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПУСТЫННЫХ СТЕПЕЙ МОНГОЛИИ (НА ПРИМЕРЕ СОМОНА БУЛГАН)*
© 2004. Д.Л. Голованов1, Т.И. Казанцева2, И.А. Ямнова3
1 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова 119899 Москва, Воробьевы горы, МГУ, Географический факультет, 2 Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, 197376 Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 2 3 Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 119017Москва, Пыжевский пер., 7
Работы по оценке изменений состояния почвенного покрова Булган-сомона Южно-гобийского аймака проводились в августе 2002 и 2003 гг. полустационарным и маршрутным методами. В качестве исходных материалов использовались дистанционные материалы разных сроков наблюдений, а также материалы предыдущих почвенных и почвенно-геоботанических обследований 1971-72 и 1992 гг. (Рубцова, Андроников, 1980; Гордеева и др., 1980; Якунин, 1992). Все современные наблюдения и материалы предыдущих лет обследования привязывались к космическому снимку Landsat за август 2002 г.
Полустационарные исследования повторяли многолетний профиль, пересекающий основные геоморфологические и почвенно-биоклиматические районы Булган-сомона. Профиль ориентирован с юга на север от гор Гурван-Сайхан через подгорную равнину к бессточной котловине озера Улан-Нур (рис. 1; Приложение 14). На ключевых точках профиля закладывались опорные разрезы, проводились морфологические описания почвенных профилей и погоризонтный отбор образцов. Образцы отбирались на определение содержания гумуса, гранулометрического состава, величины и характера засоления - основных индикаторов процессов опустынивания почв: дегумификации, засоления, опесчанивания. Маршрутные наблюдения охватили восточную и западную часть сомона, что позволило выявить направленность процессов деградации почвенного покрова не только в основных высотных почвенно-биоклиматических поясах, в различных геоморфологических позициях территории, но и при разном характере и интенсивности антропогенного воздействия. В наиболее представительных позициях дополнительно закладывались разрезы, проводилось их описание и отбор образцов. Непосредственно в поле определялась минерализация воды из колодцев, скважин, тектонических разломов и суммарное засоление почв (TDS) по электропроводности.
Почвенно-геоботанические особенности Булган-сомона Южногобийского аймака
Почвенный покров пустынных степей Монголии отличается ярко выраженной спецификой, обусловленной многообразием форм рельефа, особенностями климатических условий, а также своеобразными геологическим строением и растительным покровом.
Сложность и разнообразие форм рельефа зоны пустынных степей очевидна: здесь встречаются волнистые и холмисто-увалистые равнины, горные хребты с подгорными равнинами и низкие горы, мелкосопочники и отдельные останцы, тектонические депрессии, котловины выдувания и ровные поверхности.
Климат отличается резкой континентальностью, аридностью, резкими суточными колебаниями температуры, что находит отражение в растительном и почвенном покрове.
Особенность зоны пустынных степей заключается в том, что на этой территории широко распространены почвообразующие породы в основном легкого гранулометрического состава -делювиально-пролювиальные отложения, представленные песчано-галечниковыми и песчано-щебнистыми наносами.
* Работа выполнена при финансовой поддержке проектов: EC Contract Number ICA CT-2000-10022; РФФИ № 02-04-48854.
Своеобразен растительный покров пустынных степей, обусловленный характером рыхлых или плотных пород и представленный ковыльковыми, ковыльково-змеевковыми, солянково-ковыльковыми и другими сообществами. Также широкое распространение в полосе остепненных пустынь на почвах легкого гранулометрического состава получили кустарники и полукустарнички (парнолистник и караганы) - Zygophyllum xanthoxylon, Reaumuria songarica, Brachanthemum gobicum, а на подчиненных элементах рельефа на сцементированных или перевеянных бугристых песках -нитрария и саксаул (Haloxilon ammodendron, Nitraria sibirica).
На территории сомона Булган в полосе остепненных пустынь широкое распространение имеют сообщества:
25 (2)1 Селитрянково-поташниковое (Kalidium foliatum, K.gracile + Nitraria sibirica) сообщество. Почва солончак солонцеватый глинистый. Высота над ур. м. - 1044 м.
24 (5) Змеевково-ковыльково-баглуровое (Anabasis brevifolia + Stipa gobica, S.glareosa + Clestogenes songorica) сообщество. Почва бурая остепненно-пустынная (палево-бурая) супесчаная на песчано-щебнистом пролювии. Высота - 1057 м.
26 (7) Многолетнесолянково-саксауловое (Haloxylon ammodendron + Salsola passerina + Reaumuria songarica) сообщество. Бурая остепненно-пустынная (палево-бурая) солончаковая суглинистая. Высота - 1074 м.
23 (12) Реомюриево-брахантемовое с кустарниками ((Zygophyllum xanthoxylon, Nitraria sibirica) -Brachanthemum gobicum + Reaumuria songarica) сообщество. Бурая остепненно-пустынная (палево-бурая) солонцеватая песчаная. Высота - 1090 м.
Ст.уч.3 (Баян-Дзаг) Брахантемово-саксаулово-реомюриевое с кустарниками ((Zygophyllum xanthoxylon, Nitraria sibirica) - Reaumuria songarica + Haloxylon ammodendron + Brachanthemum gobicum) сообщество. Почва бурая (палево-бурая) остепненно-пустынная солонцевато-солончаковатая. Высота - 1100 м.
В полосе пустынных степей:
21, 22 (13) Ковыльково-ксерофитнополынно-аяниевое с кустарниками ((Caragana korshinskii, C. leucophloea) - Ajania fruticulosa + Artemisia xerophytica + Stipa glareosa, S.gobica) сообщество. Почва бурая пустынно-степная, супесчаная, карбонатная. Высота - 1201-1300 м.
13, 14, 15 (14). Змеевково-холоднополынно-ковыльковое с кустарниками ((Caragana korshinskii, C. leucophloea) - Stipa glareosa, S.gobica + Artemisia frigida + Cleistogenes songorica) сообщество. Почва бурая пустынно-степная, легкого механического состава, с небольшим содержанием гумуса (0,45% в горизонте 16-22 см). Высота - 1301-1400 м.
16 (15) Змеевково-ковыльково-луковое (Allium polyrrhizum + Stipa gobica + Cleistogenes songorica) сообщество. Почва бурая пустынно-степная, супесчаная. Высота - 1401-1500 м.
17 (16) Дернистополынно-эфедрово-ковыльковое (Stipa gobica + Ephedra sinica + Artemisia caespitosa) сообщество. Почва переходная от бурой пустынно-степной к светлокаштановой. Высота -1501-1600м.
В полосе опустыненных степей:
18 (17) Дернистополынно-луково-ковыльковое (Stipa gobica + Allium polyrrhizum + Artemisia caespitosa) сообщество. Почва светлокаштановая легкосуглинистая. Высота - 1501-1600 м.
19 Аяниевое злаковое с кустарниками и полукустарничками ((Caragana leucophloea, Eurotia ceratoides) - Stipa gobica, S. breviflora, S. krylovii + Ajania fruticulosa) сообщество. Почва светлокаштановая карбонатная. Высота - 1734 м.
В полосе горных сухих степей:
27 Разнотравно-злаковое с кустарниками и полукустарничками ((Caragana leucophloea, Eurotia ceratoides) - S. krylovii, Agropiron cristatum, Stipa gobica, Artemisia frigida, Koeleria cristata, Scorzonera capito) сообщество. Почва горнокаштановая. Высота - 1762 м.
Итак, специфика рельефа, климатических условий, а также своеобразный характер растительности определяют особенности почвенного покрова пустынных степей, доминирующим типом которого являются бурые пустынностепные почвы, разделенные предыдущими исследователями (Н.А. Ногина, Ю.Г. Евстифеев, Е.И. Рачковская, и др.) на два подтипа. Это - 1) собственно бурые пустынно-степные почвы, развитые под пустынными степями и 2) бурые остепненно-пустынные почвы (палево-бурые), характерные для остепненных пустынь. Кроме бурых
1 Цифры в скобках соответствуют сообществам, рассмотренным в работе Т.И. Казанцевой в этом же сборнике.
пустынно-степных почв в этой зоне встречаются почвы каштанового типа, а также засоленные почвы. Ландшафты зоны пустынных степей широко распространены в Южно-Гобийском аймаке Монголии и на исследуемой территории хозяйства Булган-сомон. Вся территория сомона Булган по А.А. Юнатову (1974) относится к зоне пустынных степей. Ю.Г.Евстифеев, Е.И. Рачковская (1991) относят эти территории к подзоне остепненных пустынь. В пределах этой территории выделено три района: I - равнинный район остепненных пустынь, II - район подгорной наклонной равнины пустынных степей, III - горный район северных склонов хребта Гурван-Сайхан (Рубцова, 1978).
Основные виды антропогенного воздействия на почвенный покров Булган-сомона
Основными видами антропогенного воздействия на почвенный покров экосистем Гоби Булган-сомона являются: выпас, автотранспорт, селитебная нагрузка, локальное орошение, заготовка топлива (саксаула; Методы..., 1990). В последние годы к традиционным видам антропогенного воздействия добавилась и рекреационная нагрузка, вызванная заметным развитием туризма. Булган-сомон представляет особый интерес для туристов не только в связи с археологическими и палеонтологическими памятниками (палеолитическими стоянками и находками здесь останков динозавров), но и благодаря живописным природным объектам, таким, например, как урочище Баян-дзаг или базальтовые массивы с россыпями халцедона. Выходы пресных артезианских вод по разломам на контакте массива Гурван-Сайхан и подгорной равнины использовались раньше только для организации водопоя многочисленных выпасаемых стад, в настоящее время они используются и для обустройства кемпингов зарубежных туристов. Таким образом, развивается конкуренция между различными видами хозяйственного использования территории. В связи с нахождением на территории Булган-сомона полезных ископаемых, в частности нефти и полиметаллов, эта конкуренция будет усиливаться.
Антропогенное воздействие не только провоцирует, но и значительно усиливает естественные процессы опустынивания почвенного покрова подзоны пустынных степей и остепненных пустынь: водную и ветровую эрозию, дегумификацию, засоление, в некоторых случаях - опесчанивание или отакыривание почв. Особенно ярко все вышеназванные процессы проявляются в многолетние периоды и засушливые годы (включая 2002 г.). 2003 г. оказался аномально прохладным и влажным. По-видимому, в Южной Гоби закончился засушливый период и начался новый - влажный -многолетний цикл. Наряду со сменой сухих периодов влажными средней продолжительностью 10-12 лет, по результатам многолетних полевых и дендрохронологических исследований в Монголии обнаруживается 50-60-летний цикл увлажнения (Слемнев, Гунин, 2000).
Полустационарные исследования 2003 г. проводились на заложенном в 1972 г. экологическом профиле, пересекающем территорию Булган-сомона с юга на север, от горного хребта Гурван-Сайхан до депрессии Улан-Нур, охватывая три природных района: горный, район подгорной равнины и равнинный. По мере продвижения с юга на север и с падением абсолютных высот соответственно происходит смена подзон: горных сухих степей на светло-каштановых почвах; пустынных степей на бурых пустынностепных почвах и остепненных пустынь на бурых остепненно-пустынных почвах (см. рис. 1 в статье Панковой и др. в настоящем номере журнала).
Почвенный покров горного района представлен горно-каштановыми почвами, с сильно защебненной поверхностью, слаборазвитым профилем. Нередко гумусовые горизонты оказываются сильно нарушенными до горизонта ВСа (точки 27 и 19).
На подгорной равнине со светло-каштановыми и бурыми почвами антропогенная нагрузка также велика, в результате чего происходит снижение содержания гумуса (точки 16-23). Интенсивный выпас привел к сведению растительности и развитию процессов опустынивания. Выражением этого процесса явилось образование в почвах хорошо морфологически выраженного коркового горизонта, что позволило отнести бурые пустынно-степные почвы окрестностей сомонного центра (точка Е-25) к другому типу - палево-бурым.
Изменение почвенного покрова под влиянием выпаса
Нарушенность почв под влиянием выпаса оценивалась по тем же критериям, что и при обследовании территории Булган-сомона в начале 1990-х годов, для сопоставимости результатов обследования (Методология.., 1993).
Рис. 1. Основные природные районы сомона Булган. Fig. 1. Main natural regions of Bulgan sum. I - равнинный район остепненных пустынь, II - район подгорной наклонной равнины пустынных степей: а - высокого уровня, б - среднего уровня, в - низкого уровня; III -горный район северных склонов хребта Гурван-Сайхан. А - пески; Б - низкогорные и мелкосопочные массивы, В - бессточные впадины. 1,2,3,4 - линии почвенно-геоморфологических профилей 1972-1990 гг. исследований, 5 - линия почвенно-геоботанического профиля; М минерализация (мг/л) и ионный состав (экв-%) вод колодцев и родников.
М=3500 м г/л
Cl
25%
Na+K 40% i
S04
Mg сГнсоз 20%
50/0 5% 5%
M=950 м г/л
Na+K 35%
Mg
7%
Ca
8%
Cl 13%
V/In ----Uni"
S04 18%
НСОЗ 19%
M=300 м г/л
Определялась, прежде всего, нарушенность морфологических признаков поверхностных горизонтов почв. При этом учитывались: процент нарушенности поверхности следами животных; глубина следов; наличие скотобойных троп; состояние и уплотнение верхних горизонтов, включая горизонт «В»; мощность профиля; обогащение песком и щебнем поверхности почв; наличие песчаных бугорков у растений; превышение дернин над современным уровнем почв.
Устойчивость пустынных почв к выпасу определяется механическим составом. Почвы легкого состава (супесчаные и песчаные) нарушаются под действием выпаса сильнее, чем почвы суглинистого состава. В суглинистых почвах сильнее проявляется уплотнение.
Для пустынь Монголии были приняты следующие критерии нарушенности почв выпасом (Методы оценки и картографирования, 1990; Методология.., 1993):
Ненарушенные или почти ненарушенные экосистемы - почвенный профиль не нарушен, на поверхности почвы встречаются следы животных, занимающие менее 5% от площади экосистемы (Фон - 0).
Слабо нарушенные - смещен щебнистый панцирь, нарушен верхний надкорковый горизонт, в песчаном эоловом наносе заметны следы животных, нарушения локальные, не более 10% площади (1-ая степень антропогенной нарушенности).
Средне нарушенные - нарушены верхние надкорковый и корковый горизонты на площади 1020%, следы животных на почвах легкого механического состава доходят до глубины 3 см, корковый горизонт выражен слабо, дернинки растений могут выступать над поверхностью на 1-2 см, у растений накапливается песок мощностью 1-2 см (2-ая степень антропогенной нарушенности).
Сильно нарушенные - нарушены корковый и подкорковый горизонты, они, как и песчаный нанос, перемешаны, корка не выражена, наблюдается слабое уплотнение верхних горизонтов. На склонах гор и мелкосопочников - скотобойные тропы, слабая линейная эрозия. На почвах легкого механического состава проявляется дефляция с накоплением песчаного материала у кустов растений. Такие нарушения могут быть распространены на площади 20-25% (3-ья степень антропогенной нарушенности).
Очень сильно нарушенные (сбой) - нарушена верхняя часть профиля до горизонта «В», профиль уплотнен, перемешан, генетические признаки в нарушенных горизонтах не выражены, поверхность обогащена щебнем и крупным песком. На выровненных поверхностях наблюдается дефляция, на наклонных - плоскостная и линейная эрозия. Такие нарушения проявляются локально у колодцев, родников, кошар и вблизи населенных пунктов (4-ая степень антропогенной нарушенности).
Полевые маршрутные и полустационарные исследования подтвердили ранее выявленные закономерности зависимости степени нарушенности почвенно-растительного покрова в результате выпаса от удаленности разных типов административно-хозяйственных центров.
Таблица. Зона влияния различных административно-хозяйственных центров. Table. The zone of impacts exerted by different administrative-economic centers.
Административно -хозяйственный центр Степень нарушенности почв и радиусы зоны влияния (км)
очень сильная сильная средняя слабая
Сомонный (районный) 0,5 5 10 15
Бригадный 0,3 3 5 10
Колодцы, юрты, кошары 0,1 1 3 5
Наиболее сильные изменения наблюдаются в радиусе до 5 км вокруг сомонного центра Булган. Отчуждение фитомассы в результате перевыпаса привело к снижению содержания в почвах гумуса, более отчетливому проявлению коркового горизонта, его осветлению и переходу почв из одного типа в другой (бурых пустынно-степных в палево-бурые остепненно-пустынные).
Пастбищная дигрессия и дегумификация.
Сохраняется сильная нарушенность почв вокруг бригадных центров, в особенности на границе подгорной равнины и горного массива Гурван-Сайхан. Здесь, на северных склонах гор формируется тропинчатый микрорельеф, свидетельствующий о сильной нагрузке. На подгорной равнине, на светлокаштановых и каштановых почвах активно проявляются свежие формы линейной эрозии.
Здесь же на подгорной равнине активно протекают процессы дегумификации, связанные не только с механическим нарушением поверхностных горизонтов, но и с отчуждением фитомассы из биологического круговорота.
Сравнение литературных данных и выборочного опробования содержания гумуса верхних горизонтов почв показало, что наиболее сильно процессы дегумификации затронули преимущественно светло-каштановые и бурые пустынностепные почвы подгорной равнины. Значительно уменьшилось содержание гумуса в бурых пустынностепных почвах в окрестностях сомона Булган (точка Е25), где также отмечается высокая степень нарушенности растительного покрова по геоботаническим данным (рис. 2). Этот факт совместно с яркой морфологической выраженностью коркового горизонта, позволяет говорить о прогрессирующем опустынивании.
5
= 4'5 « 4
>, 3,5
L_
а» s х
се ¡S а. а> et о о
3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
ЩА
ч27
17Л ^
■П. П,п
23
К2 К2 К1 СБ2 СБ2
Типы почв
СБ1
■ гумус,% (1972) □ гумус,% (2003)
Рис. 2. Изменение содержания гумуса в почвах ключевых участков почвенно-геоботанического профиля за 30 лет. 19 - номера ключевых участков профиля; К1 - типы почв. Fig. 2. Changes in the humus content of soils within the key areas for 30 years. 19 -numbers of key areas within the sequence; K1 - soil types.
Вторичное засоление.
Для оценки современного состояния засоления почв было проведено предварительное исследование экспресс-методом - кондуктометрически - измерение содержания легкорастворимых солей в разных типах почв, различающихся по степени засоления. В результате было выделено три группы почв, дифференцированных по содержанию солей в почвенном профиле.
Было исследовано 11 разрезов разных типов почв, которые разбились по содержанию солей на три группы. В первую группу попали солончаки разного генезиса - как сформировавшиеся в естественном понижении - днище бывшего озера Улан-Нур, так и генетически связанные с испарением слабоминерализованных грунтовых вод в местах разломов и выходов вод на поверхность. Во второй группе оказались почвы, засоленные в меньшей степени - солончаковые (содержащие соли в верхних горизонтах профиля - в слое 0-30 см) и солончаковатые, содержащие соли в профиле глубже 30 см. Это палево-бурые и бурые пустынно-степные почвы, содержанию солей в своем профиле они обязаны эоловому переносу. К третьей группе относятся абсолютно незасоленные палево-бурые почвы.
Изменения почвенного покрова в сильной степени происходят в местах концентрации домашних животных: вокруг источников в горах и, особенно, в сайрах в северной (пустынной) части сомона.
В последнем случае, наряду с механическими нарушениями почв, происходит повышение минерализации воды в колодцах, что приводит к засолению сайровых почв, причем количество контуров засоленных почв по сравнению с картами 1973 и 1992 значительно увеличилось. Кроме того, концентрация домашних животных вокруг колодцев приводит при сильном выпасе к «зааргаливанию» поверхности, повышению содержания органических и минеральных форм азота в грунтовых водах а, местами, к сульфидизации.
Зааргаливание, сульфидизация
Особой разновидностью очень сильного нарушения почв является формирование новых типов почв или почвоподобных объектов в местах длительного содержания скота - загонов, зимников и др. Отчуждение фитомассы на обширных площадях пастбищ приводит к размыканию биокруговорота, снижению содержания гумуса в почвах, их постепенной деградации. Вокруг зимников, наоборот,
поступление органического вещества на поверхность почв в виде навоза («аргала» по-монгольски) превышает интенсивность его деструкции, и в результате формируются почвы, получившие рабочее названия «аргалоземы» (в новой классификации почв России - «фимостраты»). Их подразделение на виды может производиться по аналогии с природными органическими почвами (торфяно-глеевых, торфяных) по мощности органогенных горизонтов и их зольности. В процессе полевого обследования Булган-сомона нами были описаны подтипы аргалоземов как переходные к другим типам почв, как правило, слаборазвитых: аргало-сайровые, аргало-песчаные, аргало-литоземы, аргало-солончаки. Были описаны морфологически очень своеобразные вторично-засоленные сульфидизированные («тиониковые») аргало-сайровые почвы.
н
ft га О -О-
о ^
□ Дюна
□ 16А
□ 16
100 80 60 40 20 0
гь
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,0050,001
< 0,001
Размер фракции, мм
Рис. 3. Гранулометрический состав поверхностных горизонтов почв, подверженных опесчаниванию. «Дюна» -бархан серповидной формы Тугрэг. 16 - эталонный участок подспутникового наблюдения на подгорной равнине вне загородки (подверженный выпасу), 16А - заповедный участок. Fig. 3. Texture of the surface horizons in soils suffered from sand-formation. "Dune" - a crescent-shaped barchan of Tugreg. 16 - a control area suffered from grazing in piedmont plain (out of fence), observed by satellite; 16A - an area of reservation.
Для проявления этого процесса необходимы два условия: повышенное содержание органических веществ и засоление, в основном сульфатное (а также хлоридно- и гидрокарбонатно-сульфатное). В этом случае при близком залегании грунтовых вод деструкция органического вещества происходит в анаэробных условиях, где вместо глеевой формируется восстановительная сероводородная обстановка:
SÜ42" + Сорг ^ S2- + СО2
Fe3+ + Сорг ^ Fe2+ S2- + Fe2+ ^ FeS
Морфологически это находит проявление в угольно-черном цвете почвенных горизонтов и характерном запахе сероводорода при добавлении соляной кислоты:
FeS + 2HCl ^ Fe2+ + H2S
Опесчанивание.
В северной части сомона в подчиненных позициях широко развиты песчаные массивы, формирующиеся по периферии солончаков. В некоторых случаях здесь образуются барханы серповидной формы, хорошо различимые на снимках. На вершине одного из барханов (дюна Тугрэг) отобран образец («дюна»). В составе гранулометрических фракций преобладает крупнопесчаная (1 -0,25 мм) - до 90%. На подгорной равнине - бэле - наблюдается опесчаненность верхних горизонтов бурых пустынностепных и каштановых почв. В засушливые годы ветро-песчаные потоки глубоко проникают по сайрам из остепненных пустынь в пустынные степи. Наиболее ярко этот процесс проявляется на заповедных участках, огороженных сеткой от проникновения домашних и диких животных. Внутри загороженного участка накапливается песчаный нанос более 10 см, состоящий из песка и растительного детрита. Размер песчаных фракций в этом случае более мелкий - 0,25-0,05 мм, ее содержание на заповедном участке достигает почти 70%. Вне загородки - менее 60%, хотя здесь эта фракция преобладающая. Судя по размеру песчаных частиц на барханах песчаные частицы остаточные (более крупные и тяжелые), на подгорной равнине - вновь принесенные (рис. 3).
Изменение почвенного покрова под влиянием орошения.
Несмотря на то, что орошаемые участки занимают незначительные площади (лишь доли процента от общей площади Булган-сомона), преобразования почв при этом виде воздействия носят наиболее радикальный характер. При орошении изменяются водный и тепловой режимы почв (орошение проводится холодными артезианскими водами), происходит механическая турбация поверхностных горизонтов; кроме того, орошение сопровождается отчуждением продукции, а в некоторых случаях - внесением удобрений. Все это приводят к формированию антропогенно-измененных почв, отличающихся от природных аналогов на уровне подтипа, а при высокой контрастности изменений - даже новых антропогенных типов почв.
Характер антропогенных изменений орошаемых почв зависит как от свойств самих почв, от минерализации и химизма оросительных вод, так и от технологии орошения. В Южной Гоби применяется традиционный вид орошения - по бороздам, нередко приводящий к подъему уровня грунтовых вод, что сопровождается вторичным заболачиванием и засолением.
Для оценки происходящих изменений в большинстве водопроявлений кондукто-метрическим методом в полевых условиях определялась минерализация вод. По результатам лабораторных анализов можно сделать вывод, что наблюдается вполне удовлетворительная сходимость полевых и лабораторных определений суммарной минерализации природных вод. Расхождения возрастают с увеличением суммарного содержания растворенных солей. В то же время большинство проб артезианских вод Булган-сомона - пресные, с гидрокарбонатно-кальциевым составом солей. Такие воды, как правило, не вызывают вторичного засоления.
С увеличением минерализации грунтовых вод изменяется и их состав. Сначала он становится гидрокарбонатно-сульфатно натриевым, а затем хлоридно-сульфатно-натриевым. Такие воды мало пригодны для орошения, ограниченно пригодны для использования домашними животными (исключение составляют верблюды) и практически непригодны для питьевого водоснабжения.
На периферии орошаемых участков, где возможно проявление вторичного засоления, закладывались почвенные разрезы и в полевых условиях, кондуктометрически оценивалось содержание солей.
На большинстве крупных массивов орошения Булган-сомона вторичное засоление морфологически не проявляется. Полевые экспресс-определения содержания солей по почвенному
профилю свидетельствуют о том же.
В результате орошения и весенних промывок профиль орошаемой почвы оказался практически отмыт от солей (содержание солей до глубины 50 см не превышает 0,1%), в то время как в профиле фоновой почвы содержание солей составляет 0.2-0.4% (рис. 4), что позволяет отнести ее к средней степени засоленной почве.
Рис. 4. Распределение солей по почвенному профилю фоновой и орошаемой почвы (пос. Булган-Сайхан). Fig. 4. Salt distribution throughout the profile of natural and irrigated soil Bulgan-Saikhan village.
Потенциальные объекты «Красной книги почв» Монголии
В пределах Булган-сомона встречаются уникальные почвенные и шире - ландшафтные объекты, достойные особой охраны, а в перспективе -отнесения к Красной книге почв Булган-сомона, территории Южно-Гобийского аймака, а возможно, и всей Монголии. Речь идет о луговых и болотных почвах, формирующихся на выходах пресных холодных артезианских вод, приуроченных к разломам на подгорной равнине хребта Гурван-Сайхан.
Многие из таких источников используются на орошение, но о необходимости сохранения части природных источников для водопоя диких животных упоминалось ранее (Гунин, 1990).
Глубина ,см
0-0,5 0,5-10 10-20 20-30 40-50 50-60 60-70
3 р
□ орошение
□ фон
0 0.1 0.2 0.3 0.4 Содержание солей, %
Экологическое значение источников не ограничивается использованием водой только лишь как ресурсом. Уникальные болотные ландшафты сохранили со времен последнего оледенения реликтовую северную флору, нуждающуюся в режиме особой охраны. В торфяных залежах записана еще не расшифрованная история голоцена Гобийских полупустынь. По-видимому, являются реликтовыми и пылеватые суглинистые малокарбонатные отложения, окружающие болота вокруг источников. И, несомненно, реликтовыми и занимающими весьма ограниченную площадь, являются болотные (торфяно-глеевые) и лугово-болотные почвы этих уникальных местообитаний.
Наиболее сохранившийся объект такого рода обнаружен к юго-западу от центра сомона на абсолютной высоте 1843 метра. Здесь по периферии болота вскрыта луговоболотная почва с мощной (15 см) и плотной дерниной и слегка оглеенным гумусовым горизонтом мощностью почти 50 см. Ниже вскрывалась оглеенная сизовато-светло-серая с охристыми пятнами слоистая пылевато-среднесуглинистая лишенная щебня почвообразующая порода.
Сохранению этого комплексного реликтового местообитания способствовали как удаленность от населенных пунктов, так и изоляция от сайров, берущих начало в массиве Гурван-Сайхан.
Более нарушенные участки болот встречаются у источников вблизи орошаемых массивов. Их охрана возможна, но и более сложна.
Выводы
1. Основными видами антропогенного воздействия на почвенный покров Булган-сомона, характерными в целом для пустынно-степных областей Монголии, являются: выпас, автотранспорт, селитебная нагрузка, локальное орошение, заготовка саксаула на дрова. В последние годы усиливается также рекреационная нагрузка.
2. Все эти виды хозяйственной деятельности в большей степени сказались на светло-каштановых и бурых пустынно-степных почвах подгорной равнины и особенно вблизи сомонного центра. Дегумификация и опесчанивание позволяют говорить о развитии здесь антропогенного опустынивания.
3. Своеобразным локальным, но очень сильным изменением почв является процесс их «зааргаливания» с формированием специфических новых типов и подтипов почв - «аргалоземов», аргало-сайровых, аргало-песчаных почв и аргало-солончаков.
4. В результате перевыпаса в сайрах вокруг источников расширяются площади засоленных почв. В сочетании с зааргаливанием это приводит к сульфидизации.
5. Орошение занимает в пределах сомона ограниченные площади. Для орошения используются пресные гидрокарбонатно-кальциевые артезианские воды, что на фоне легкого гранулометрического состава почв не приводит к вторичному засолению почв.
6. Нуждаются в особой охране (занесении в «Красную книгу почв») реликтовые болотные и лугово-болотные почвы, локально сохранившиеся у артезианских источников при значительном удалении от населенных пунктов (10-15 км).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гордеева Т.К., Казанцева Т.И., Якунин Г.Н. Основные закономерности распределения растительности (опорный профиль) // Пустынные степи и северные пустыни МНР. Л.: Наука, 1980. С.53-97.
2. Гунин П.Д. Экология процессов опустынивания аридных экосистем. М.: ВАСХНИЛ. 1990.
3. Евстифеев Ю.Г., Рачковская Е.И. Закономерности пространственной дифференциации пустынных экосистем // Пробл. Освоения пустынь. 1991. № 3 /4. С. 36-48.
4. Методология оценки состояния и картографирования экосистем в экстремальных условиях // Биологические ресурсы и природные условия Монголии. Т. XXXVIII. Пущино: Пущинский Научный центр РАН, 1993. 202 с.
5. Методы оценки и картографирования современного состояния пустынных экосистем. Улан-Батор, 1990. 51 с.
6. Почвенный покров основных природных зон Монголии. М.: Наука, 1978. 274 с.
7. Рубцова Л.П. Почвенный покров госхоза Булган-сомон // Почвенный покров основных природных зон Монголии. М.: Наука, 1978. С. 182-272.
8. Рубцова Л.П., Андроников В.Л. Почвенный покров и почвы // Пустынные степи и северные пустыни МНР. Л.: Наука, 1980. С.28-45.
9. Слемнев Н.Н., Гунин П.Д. Функционирование экосистем Гоби в Монголии // Растительные ресурсы. 2000. Т. 36. Вып. 2. С. 24-43.
10. ЮнатовА.А. Пустынные степи северной Гоби в МНР. Л.: Наука. 1974. 132 с.
NATURAL AND ANTHROPOGENIC DEGRADATION OF THE SOIL COVER IN DESERT STEPPES OF MONGOLIA (ON THE EXAMPLE OF BULGAN-SOMON)
© 2004. D.L. Golovanov1, T.I. Kazantseva2, I.A. Yamnova3
1 Moscow State University. 119899 Moscow, Vorobjevy Gory.
2 V.L. Komarov Botanical Institute. 197376 St.-Peterburg, Popov Str., 2
3 V.V. Dokuchaev Soil Science Institute. 119017 Moscow, Pyzhevskiy, 7
The subject of this paper is to show changes in the soil cover within the desert steppes in the South-Gobi province of Mongolia (Bulgan-somon).The results of soil-geobotanical investigations carried out in 1970s, 1990s as well as in 2002 and 2003 within the framework of Russian-Mongolian Complex Biological Expedition are compared.
It is worth to note, that the natural processes of desertification in the subzone of desert steppes and semideserts - water and wind erosion, loss of humus, secondary salinity, sanding and takyr formation - are not only provoked by but are highly increasing due to human activities such as grazing, traffic and transport, local irrigation, fuel production and recreation loads.
The pasture load is widespread practically over the vast area of Bulgan-somon. The light-chestnut and brown desert-steppe soils of piedmont plains reveal the greatest changes. Loss of humus and sanding serve as an evidence of the development of the human-induced desertification. The soils are locally changed to a considerable extent due to the peculiar process of argal-formation. As a result, new specific types and subtypes of soils are formed, the so-called "argalozems" (in Mongolian language: argal - manure). Overgrazing in temporary river-beds (sayrs) proves to be a cause of extending the areas covered by saline soils around the water sources. Being combined with the process of argal-formation it leads to the soil sulphidisation. For irrigation of restricted areas the fresh hydrocarbonate-calcium artesian waters are used. Due to this fact the fine-textured soils do not suffer from the secondary salinity. The relict swamp and meadow-swamp soils, locally occupying the areas near artesian sources at a distance from settlements are needed to be an object of special conservation.
